多機能型とした電圧制御型の温度補償水晶発振器
【課題】小型化を促進して必要に応じた機能を選択的に構成し、さらには省電力化に適した多機能型のＶＣ−ＴＣＸＯを提供する。
【解決手段】ＩＣチップ２と水晶片３とを収容する容器本体１を備え、ＩＣチップ２は第１発振出力機能及び温度補償機能からなる基本的機能と、第２発振出力機能、第１発振出力の動作・非動作機能及び温度電圧出力機能からなる付加的機能と、これらの機能用の基本的ＩＣ端子と付加的ＩＣ端子と、基本的実装端子と付加的実装端子とを有するＶＣ−ＴＣＸＯであって、付加的ＩＣ端子の２個は付加的機能のうちのいずれか２個と回路形成面の表面層の回路パターンの変更によって選択的に接続され、基本的実装端子は容器本体１の外底面の４角部として、付加的ＩＣ端子の２個と接続する付加的実装端子の２個は外底面の対向する長辺の中央部に設ける。
【解決手段】ＩＣチップ２と水晶片３とを収容する容器本体１を備え、ＩＣチップ２は第１発振出力機能及び温度補償機能からなる基本的機能と、第２発振出力機能、第１発振出力の動作・非動作機能及び温度電圧出力機能からなる付加的機能と、これらの機能用の基本的ＩＣ端子と付加的ＩＣ端子と、基本的実装端子と付加的実装端子とを有するＶＣ−ＴＣＸＯであって、付加的ＩＣ端子の２個は付加的機能のうちのいずれか２個と回路形成面の表面層の回路パターンの変更によって選択的に接続され、基本的実装端子は容器本体１の外底面の４角部として、付加的ＩＣ端子の２個と接続する付加的実装端子の２個は外底面の対向する長辺の中央部に設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表面実装用とした電圧制御型の温度補償水晶発振器（所謂ＶＣ−ＴＣＸＯ）を技術分野とし、特に多機能化した小型な水晶発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
水晶発振器の中でもＶＣ−ＴＣＸＯ１０は水晶振動子の周波数温度特性を補償し、例えばＡＦＣ回路からの電圧によって発振周波数を公称値（公称周波数）に維持する。これにより、環境変化を伴う携帯電話等の通信機器に周波数の基準源として適用される。近年では、ユーザーの要求も多様化し、例えば携帯電話では動作・非動作機能（発振出力のON・OFF）を有するＰＬＬ用の基準信号源及びクロック信号源としての出力端子を別個に備えて多機能化したものがある。
【０００３】
（従来技術の一例）
第５図は一従来例を説明する水晶発振器（ＶＣ−ＴＣＸＯ１０）の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）はカバーを除く内底面の平面図、同図（ｃ）は外底面の図である。
【０００４】
水晶発振器は、例えば積層セラミックからなる凹状とした容器本体１にＩＣチップ２と水晶片３とを収容し、金属カバー４を接合して密閉封入してなる。容器本体１は凹部の内壁段部に一対の水晶保持端子５を、内底面に回路端子６を、外底面に実装端子７を有する。水晶保持端子５は回路端子６中の水晶端子に、水晶端子を除く回路端子６は外底面の実装端子７に図示しない貫通電極を含む導電路によって電気的に接続する。
【０００５】
ＩＣチップ２は容器本体１の内底面に例えば図示しないバンプを用いた超音波熱圧着によって固着される（所謂フリップチップボンディング）。水晶片３は両主面に励振電極８ａを有し、一端部両側に引出電極８ｂを延出する（第６図）。引出電極８ｂの延出した水晶片３の一端部両側を内壁段部の水晶保持端子５に導電性接着剤９によって固着する。そして、容器本体１の開口端面に設けられた図示しない金属リングに例えばシーム溶接によって金属カバー４を接合し、水晶片３（及びＩＣチップ２）が密閉封入される。なお、水晶片３が密閉封入された状態で水晶振動子あるいは水晶ユニットと呼ばれる。
【０００６】
（基本的回路構成）
第７図中に示すＶＣ−ＴＣＸＯ１０の基本的な回路構成はＩＣチップ２内に集積化され、図示しない電圧制御型の発振回路及び温度補償機構を有する。すなわち、制御電圧によって発振周波数が制御される第１発振出力機能と温度補償機能との基本的機能を有する。発振回路は外付けの水晶振動子（水晶片３）とともに形成され、制御電圧の印加される図示しない電圧可変容量素子（バリキャップダイオード等）を発振閉ループ内に挿入して電圧制御型とする。制御電圧は例えば周波数自動制御（ＡＦＣ）回路からのＡＦＣ電圧とし、これを電圧可変容量素子に印加して公称周波数に一致させる。
【０００７】
温度補償機構は少なくとも周囲温度を検出する例えばリニア抵抗として温度に応答した検出電圧を生ずる温度センサ１１を含み、これによる温度補償電圧を例えば前述の電圧可変容量素子に印加する。そして、特に水晶振動子の周波数温度特性に起因した発振周波数の変化を相殺して温度補償する。
【０００８】
なお、温度補償電圧は発振回路の動作中常に供給され、ＡＦＣ電圧は水晶発振器の搭載される携帯電話に組み込まれたＡＦＣ回路から必要時に供給される。そして、温度補償機構に対する温度補償データは基本的機能の実装端子７（Ｖcc、Ｖout、GND、Ｖafc）を用いて書き込まれる。また、基本的機能の実装端子７は、第５図（ｃ）での左斜め上を起点として時計回りに電源、第１発振出力、アース、制御電圧例えばＡＦＣ入力端子（Ｖcc、Ｖout、GND、Ｖafc）の順になる。
【０００９】
（ＶＣ−ＴＣＸＯ１０の多機能化）
そして、多機能化の場合には、例えばＶＣ−ＴＣＸＯ１０の発振出力を並列分岐し、第１及び第２緩衝増幅器１２（ａｂ）を経て第１出力Ｖout1及び第２発振出力Ｖout2とする。緩衝増幅器１２は第１及び第２発振出力Ｖout1、Ｖout2間での相互干渉による波形歪み等を防止する。
【００１０】
ここでは、第１及び第２発振出力Ｖout1、Ｖout2はいずれもクリップドサイン波とし、第１発振出力Ｖout1は通常の例えば受信周波数を中間周波数にする際のＰＬＬによるシンセサイザの基準信号源とし、第２発振出力Ｖout2は常時出力としてベースバンド用のクロック源とする。そして、第１緩衝増幅器１２ａには例えばＰＬＬ回路の間欠動作に対応した動作・非動作信号（Ｖed）が印加され、第１発振出力Ｖout1をＯＮ・ＯＦＦする動作・非動作機能を有する。なお、動作・非動作信号は第１緩衝増幅器１２ａのベースや電源ラインのスイッチに印加される。また、動作・非動作機能はクロック用発振器でのスタンバイ機能に相当し、省電力化を目的とする。
【００１１】
さらに、温度補償機構の温度センサ１１による検出温度電圧を温度情報として出力し、例えば外部回路の温度補償用として必要に応じて利用される。これにより、ＶＣ−ＴＣＸＯ１０の基本的機能に対して、第２発振出力機能、動作・非動作機能及び温度電圧出力機能の付加的機能が追加される。
【００１２】
これらのことから、ＩＣチップ２の一主面（回路形成面）には、第８図に示したように、ＩＣ端子１３として、水晶端子Ｘ1、Ｘ2、電源端子Ｖcc、第１発振出力端子Ｖout1、ＡＦＣ入力端子Ｖafc、アース端子GNDの基本的ＩＣ端子１３ａ以外に、第２発振出力端子Ｖout2、動作・非動作入力端子Ｖed、温度出力端子Ｖtsensの付加的ＩＣ端子１３ｂの計９個が設けられる「同図（ａ）」。この場合、各端子は長辺方向に沿った両側に設けられ、対称性を維持するダミー端子（ＮＣ）を設けて計１０個とする「第８図（ｂ）」。
【００１３】
なお、図中では、基本的ＩＣ端子及び付加的ＩＣ端子の符号１３ａ及び１３ｂは便宜的に省略され、ＩＣ端子は全て符号１３としている。また、これに準じた基本的及び付加的実装端子７ａ、７ｂ、さらには基本的及び付加的ＩＣ中間端子１３ａ′、１３ｂ′も図中では省略され、実装端子及びＩＣ中間端子は全て符号７、１３′としている。
【００１４】
なお、容器本体１の内底面に形成される前述した回路端子６はこれらのＩＣ端子１３に対応して形成される。そして、水晶端子Ｘ1、Ｘ2を除き、貫通電極（スルーホール）等を含む配線路（回路パターン）によって容器本体１の外底面に設けた各実装端子７と電気的に接続する。但し、実装端子７のアース端子GNDは２個として計８個とし、対称性を維持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００３−３２４３１８号公報
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】超小型表面実装 VC-TCXO モジュール(型名DSA222MAA) 大真空発行のカタログ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
（従来技術の問題点）
しかしながら、上記構成の水晶発振器（ＶＣ−ＴＣＸＯ１０）では、小型化が進行するほど、例えば平面外形が3.2×2.5ｍｍや2.5×2.0ｍｍから例えば2.0×1.6ｍｍ（いずれも既成規格寸法）以下になると、アース端子７（GND）を１個としても全て（計７個）の実装端子７（Ｖcc、Ｖout1、Ｖout2、Ｖafc、Ｖstv、GND）を形成することが困難になる。
【００１８】
そして、容器本体１の平面外形を小さくすることから、ＩＣチップのサイズも小さくする必要がある。この場合、通常では、第９図に示したように、容器本体１の内底面の回路端子６はＩＣ端子１３よりも大きくし、超音波熱圧着時のバンプ１４の位置ズレを防止する。しかし、上記例ではＩＣ端子１３に対応した回路端子６を計１０端子とするので、2.0×1.6ｍｍとした平面外形の内底面には形成することも困難になる問題があった。
【００１９】
また、この例では、ＶＣ−ＴＣＸＯ１０としての通常の基本的機能以外に、ＰＬＬ用の基準信号源とする第１発振出力Ｖoutの動作・非動作機能、第２発振出力機能（クロック機能）、及び検出温度電圧の温度電圧出力機能の３つの付加的機能を備える。しかし、現実には、これらの３つの付加的機能うち、例えばいずれか一つの機能、あるいはいずれか二つの機能のみを必要とする場合が多い。
【００２０】
そして、例えば基準信号源としての第１発振出力機能及びその動作・非動作機能と温度電圧出力機能のみを必要とした場合には、省電力化を阻害する問題があった。すなわち、上記例では、第１及び第２発振出力機能を有し、第２発振出力（クロック信号）Ｖout2は第１発振出力Ｖout1（基準信号）から分岐して得る。したがって、ＶＣ−ＴＣＸＯ１０の動作を停止すると、第１発振出力Ｖout2のみならず、第２発振出力Ｖout2も得られなくなる。
【００２１】
このことから、上記例ではＶＣ−ＴＣＸＯ１０自体の動作は継続し、第１発振出力Ｖout1の第１緩衝増幅器１２ａの動作を停止させて第１発振出力の動作・非動作機能とする。このため、第２発振出力機能を不要とした場合でも、第１発振出力の動作・非動作機能はＶＣ−ＴＣＸＯ１０自体の動作が継続するので、省電力化を阻害する問題があった。
【００２２】
（発明の目的）
本発明は小型化を促進するとともに必要に応じた機能を選択的に構成し、さらには省電力化に適した多機能型の水晶発振器（ＶＣ−ＴＣＸＯ１０）を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
（着目点）
本発明は、上記構成の水晶発振器では、前述したようにＶＣ−ＴＣＸＯ１０としての通常の基本的機能以外に、第１発振出力（基準信号）の動作・非動作機能、第２発振出力機能（クロック機能）、及び温度電圧出力機能の３つの付加的機能を備えるものの、いずれか一つの機能、あるいはいずれか二つの機能のみを必要とする場合が多い点に着目した。
【００２４】
（構想点）
そこで、本発明は、動作・非動作、クロック及び温度電圧出力機能に対応した３つの付加的実装端子７、即ち動作・非動作入力端子Ｖed、第２発振出力端子（クロック端子）Ｖout2及び温度出力端子のいずれか一つを排除して２端子として、ＶＣ−ＴＣＸＯ１０の本来の基本的実装端子７（Ｖcc、Ｖout1、Ｖafc、GND）の４端子と合わせて６端子とする。
【００２５】
この場合、動作・非動作、第２発振出力及び温度電圧出力機能のうち不要な機能をＩＣチップ２から排除することも考えられた。しかし、この場合には、それぞれに対応したＩＣチップ２を形成する必要があることから、基本的にはＩＣチップ２の基本構成は代えずに共通化し、ＩＣチップ２の表層パターンのみを変更して対応するとした。
【００２６】
（解決手段）
本発明は、特許請求の範囲（請求項１）に示したように、以下の構成とする。
すなわち、ＩＣチップと水晶片とを容器本体に収容して少なくとも水晶片を密閉封入し、前記容器本体の平面視矩形状とした外底面に前記ＩＣチップと電気的に接続した実装端子を備え、
前記ＩＣチップは発振閉ループ内に制御電圧の印加される電圧可変容量素子を挿入した第１発振出力機能及び前記水晶片に起因した周波数温度特性を補償する少なくとも温度センサを有した温度補償機能からなる基本的機能と、前記基本機能以外の第２発振出力機能、第１発振出力の動作・非動作機能及び温度電圧出力機能からなる付加的機能とを有するとともに、
前記ＩＣチップの回路形成面となる一主面にはＩＣ端子を有し、前記ＩＣ端子は少なくとも前記基本的機能に対応した一対の水晶端子、電源端子、第１発振出力端子、制御電圧入力端子及びアース端子からなる基本的ＩＣ端子と、前記付加的機能に対応した付加的ＩＣ端子とを有し、
前記実装端子は前記基本的ＩＣ端子のうちの一対の水晶端子を除く電源端子、第１発振出力端子、制御電圧入力端子及びアース端子に電気的に接続した基本的実装端子と、前記付加的機能に対応して電気的に接続した付加的実装端子とを有する電圧制御型とした温度補償水晶発振器において、
前記ＩＣチップの付加的ＩＣ端子は２個とし、前記付加的ＩＣ端子の２個は前記第２発振出力機能、第１発振出力の動作・非動作機能及び温度電圧出力機能のうちのいずれか２個と前記回路形成面の表面層の回路パターンの変更によって選択的に接続され、
前記基本的実装端子は前記容器本体の外底面の４角部として、前記付加的ＩＣ端子の２個と接続する付加的実装端子の２個は前記外底面の対向する長辺の中央部に設けた構成とする。
【発明の効果】
【００２７】
このような構成であれば、容器本体の外底面の実装端子は基本的機能に対応した基本的実装端子、即ち、電源端子、第１発振出力端子、制御電圧入力端子及びアース端子の４個と、必要に応じて選択される付加的実装端子の２個との計６個となる。したがって、従来例での７個に比較して１個少なくなって、外底面の対向する長辺に３個ずつとして配置できるので、高機能化を維持して小型化を促進する。
【００２８】
また、付加的機能を付加しても、基本的実装端子（電源端子、第１発振出力端子、制御電圧入力端子及びアース端子）を従来同様に外底面の４角部とする。したがって周波数の調整や測定等を含め、例えばＩＣチップ内の温度補償機能に対して温度補償データを書き込む場合、４角部の基本的実装端子をそのまま用いるので、新たな冶具を製作する必要がなくなる。
【００２９】
さらに、ＩＣチップは付加的機能として、第２発振出力機能、動作・非動作機能及び温度電圧出力機能のすべてを基本的に有し、回路形成面の回路パターンを変更することによって、必要な２個の機能に対応した付加的ＩＣ端子を形成できる。したがって、第２発振出力機能、動作・非動作機能及び温度電圧出力機能のうちの２個の機能のみを選択して集積化する場合よりも、無駄がなく効率的になる。
【００３０】
（請求項１の引用項）
本発明の請求項２では、請求項１において、前記ＩＣチップは前記基本的ＩＣ端子と付加的ＩＣ端子とを第１絶縁膜上の第１表面層に有し、前記基本的ＩＣ端子と前記付加的ＩＣ端子のうちのいずれか２個の付加的ＩＣ端子とを前記第１表面層を覆う絶縁膜上となる第２表面層に電気的に延出する。これにより、請求項１での構成を明確にするとともに、予め第１表面層までを共通化したＩＣチップを用いて、要求に応じた第２表面層を形成すればよいので、生産性を高められる。
【００３１】
本発明の請求項３では、請求項１において、前記付加的機能のうちの第２発振出力機能を不要とした場合、前記第１発振出力機能の動作・非動作機能は前記第１発振出力機能への電源の供給又は停止による。これにより、第１発振出力機能を非動作とするときは電源を直接に停止するので、省電力化を促進できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態を説明する水晶発振器（ＶＣ−ＴＣＸＯ）の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は内底面の、同図（ｃ）は外底面の平面図である。
【図２】本発明の一実施形態を説明するＶＣ−ＴＣＸＯの特にＩＣチップ内の回路ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態を説明するＩＣチップの図で、同図（ａ）は第１表面層の平面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面図、同図（ｃ）はＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の一実施形態を説明するＩＣチップの図で、同図（ａ）は第２表面層の平面図、同図（ｂ）はＡ′−Ａ′断面図、同図（ｃ）はＢ′−Ｂ′断面図である。
【図５】従来例を説明するＶＣ−ＴＣＸＯの図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は内底面の、同図（ｃ）は外底面の平面図である。
【図６】従来例を説明する水晶片の平面図である。
【図７】従来例を説明する多機能化したＶＣ−ＴＣＸＯの特にＩＣチップ内の回路ブロック図である。
【図８】従来例を説明する図で、同図（ａｂ）ともにＩＣチップの回路形成面（一主面）の平面図である。
【図９】従来例の超音波熱圧着による接合を示す容器本体の一部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明による水晶発振器の一実施形態を第１図（断面図、内底面及び外底面の平面図）及び第２図（ＩＣチップ内の回路ブロック）によって説明する。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。
【００３４】
水晶発振器は前述したように温度補償機能を有して電圧制御型とした基本的機能及び付加的機能を備えたＶＣ−ＴＣＸＯ１０とする。そして、凹状とした容器本体１の内底面のここでは８個とした回路端子６にＩＣチップ２の回路形成面のＩＣ端子１３を、内壁段部の水晶保持端子５に引出電極８ｂの延出した水晶片３の一端部両側を固着し、金属カバー４を接合して密閉封入される。なお、容器本体１の内底面の回路端子６はＩＣ端子１３よりも大きく、ＩＣチップ２はバンプを用いた超音波熱圧着によって固着される。
【００３５】
容器本体１の外底面には、基本的実装端子７としての電源端子Ｖcc、第１発振出力端子Ｖout1、アース端子GND、ＡＦＣ入力端子Ｖafcを時計回りとして４角部に有する。そして、ここでは、第２発振出力端子Ｖout2、動作・非動作入力端子Ｖed1又はＶed2、温度出力端子のいずれか２個とした付加的実装端子７を対向する各長辺の中央部に有し、計６個の実装端子７とする。これらの基本的実装端子７ａ（Ｖcc、Ｖout1、Ｖafc、GND）及び付加的実装端子ｂの２個はこれらに対応した内底面の回路端子６と電気的に接続する。
【００３６】
ＩＣチップ２は、前述のように、外付けの水晶振動子（水晶片３）とともにＶＣ−ＴＣＸＯ１０とする基本構成としての電圧制御型の発振回路及び温度センサ１１に基づく温度補償機構を集積化する。これにより、例えばＡＦＣ電圧とした制御電圧Ｖafcによって発振周波数が制御される第１発振出力機能と、温度センサ１１による検出温度電圧Ｖtsensに対応した温度補償電圧によって周波数温度特性を補償する温度補償機能との基本的機能を有する。
【００３７】
そして、ＶＣ−ＴＣＸＯ１０の付加的機能として第２発振出力機能、動作・非動作機能及び温度電圧出力機能を予め有する。具体的には、前述同様に、第２発振出力機能はＶＣ−ＴＣＸＯ１０の本来の第１発振出力Ｖout1を分岐し、干渉防止を目的としてそれぞれに第１及び第２緩衝増幅器１２（ａｂ）を接続して第１及び第２発振出力Ｖout1、Ｖout2を得る。
【００３８】
第１発振出力Ｖout1の動作・非動作機能は第１及び２形態を有し、第１形態は前述のように第１動作・非動作入力端子Ｖed1からの信号によって第１緩衝増幅器１２ａをＯＮ・ＯＦＦ（動作又は停止）する。新たに追加された第２形態は第２動作・非動作端子Ｖed2からの信号によってＶＣ−ＴＣＸＯ１０をＯＮ・ＯＦＦする。温度電圧出力機能は前述のように、温度補償機構のうちの温度センサ１１の検出温度電圧Ｖtsensをそのまま出力する。
【００３９】
これらに伴い、第３図（平面図及び断面図）に示したように、ＩＣチップ２の回路形成面における第１絶縁膜（酸化膜）１５ａ上の第１表面層には、ＩＣ中間端子１３′として、一対の水晶端子（Ｘ1、Ｘ2）を含む基本的ＩＣ中間端子１３ａ′（Ｖcc、Ｖout1、Ｖafc、GND）、及び付加的ＩＣ中間端子１３ｂ′（Ｖout2、Ｖed1、Ｖed2、Ｖtsns）の計１０個が長辺に沿った一組の対向辺に５個ずつとして均等に形成される。
【００４０】
そして、ここでは、第１表面層上に形成した第２絶縁膜（樹脂膜）１５ｂ上の第２表面層に水晶中間端子１３ａ′（Ｘ1、Ｘ2）を含む基本的本ＩＣ中間端子１３ａ′（（Ｖcc、Ｖout1、Ｖafc、GND）と付加的ＩＣ端子１３ｂ′（Ｖout2、Ｖed1、Ｖed2、Ｖtsns）のうちの必要とされる２端子とを電気的に延出（導出）して最終的な基本的ＩＣ端子１３ａ及び付加的ＩＣ端子１３ｂの計８個を形成する。例えば付加的機能のうちの第２発振出力機能を不要として、第１発振出力Ｖout1の動作・非動作機能と温度電圧出力機能を要求された場合には次にする。
【００４１】
すなわち、第１表面層の水晶端子Ｘ1、Ｘ2を含む基本的ＩＣ中間端子１３ａ′（Ｖcc、Ｖout1、Ｖafc、GND）と、付加的ＩＣ中間端子１３ｂのうちの動作・非動作入力中間端子１３ｂ′（ここではＶed2）及び温度出力中間端子１３ｂ′（Ｖtsens）とを第２表面層に延出してＩＣ端子１３を形成する。この場合、基本的ＩＣ端子１３ａは基本的実装端子７ａと同様に時計回りにＶcc、Ｖout1、GND、Ｖafcの順とする。そして、この例では、水晶中間端子１３ａ′（Ｘ1、Ｘ2）は一端側に、付加的ＩＣ端子１３ｂ′（Ｖout2、Ｖed1、Ｖed2、Ｖtsns）は基本的ＩＣ中間端子１３ａ′の間とする。
【００４２】
そして、これらのＩＣ端子１３に対応して形成された容器本体１の内底面の回路端子６（８個）にバンプを用いた超音波熱圧着によって固着して電気的・機械的に接続する。但し、回路端子６は前述のようにＩＣ端子１３よりも大きい。これにより、水晶端子Ｘ1、Ｘ2をを除く各回路端子６は容器本体１の外底面の４角部の基本的実装端子７ａ（Ｖcc、Ｖout1、GND、Ｖafc）、及び長辺の中央部となる付加的実装端子７ｂとしての動作・非動作入力端子１３（Ｖed2）及び温度出力端子（Ｖtsens）と電気的に接続する。
【００４３】
このような構成であれば、ＩＣチップ２には予め基本的機能としての電圧制御による第１発振出力機能及び温度補償機能に加え、付加機能としての第２発振出力機能、第１発振出力Ｖout1の動作・非動作機能及び温度電圧出力機能を集積化する。そして、ＩＣチップ２の第１表面層にこれらの基本的機能及び付加的機能用のＩＣ中間端子１３′の計１０個が形成される。
【００４４】
さらに、この例では、基本的機能に対応した水晶端子Ｘ1、Ｘ2を含む基本的ＩＣ端子１３ａ（Ｖcc、Ｖout1、GND、Ｖafc）の６個と、３つの付加的機能のうちの２つの機能に対応した付加的ＩＣ端子１３ｂの２個との計８個をＩＣチップ２の第２表面層に導出する。そして、ＩＣチップ２の長辺方向に沿った両側にＩＣ端子１３の４個ずつを形成する。
【００４５】
この場合、従来例でのＩＣチップ２の両側に５個ずつのＩＣ端子１３を形成した場合よりも、本実施例ではＩＣ端子１３の間隔を広げられる。これにより、容器本体１の内底面に形成する回路端子６をＩＣ端子１３よりも大きく形成できる。したがって、ＩＣチップ２を容器本体１の内底面に超音波熱圧着する際、ＩＣ端子１３に設けたバンプを回路端子６上に位置決めする際の許容範囲（クリアランス）を確保し、確実に接合できる。
【００４６】
そして、容器本体１の外底面の実装端子７は水晶端子Ｘ1、Ｘ2を除く基本的機能に対応した基本的実装端子７ａ（Ｖcc、Ｖout1、GND、Ｖafc）の４個と、付加的実装端子７ｂの２個との計６個となる。したがって、従来例での７個に比較して１個少なくなって、外底面の対向する長辺に３個ずつとして配置できるので、高機能化を維持して小型化を促進する。
【００４７】
この場合、付加的機能を付加しても、基本的実装端子７（Ｖcc、Ｖout1、GND、Ｖafc）を従来同様に時計回りとして外底面の４角部とする。したがって周波数の調整や測定等を含め、例えばＩＣチップ２内の温度補償機構に対して温度補償データを書き込む場合、４角部の基本的実装端子７をそのまま用いるので、新たな冶具を製作する必要がなくなる。
【００４８】
また、ＩＣチップ２は付加的機能として、第２発振出力機能、動作・非動作機能及び温度電圧出力機能のすべてを基本的に有し、回路形成面の回路パターンを変更することによって、必要な２個の機能に対応した付加的ＩＣ端子１３ｂを形成できる。したがって、第２発振出力機能、動作・非動作機能及び温度電圧出力機能のうちの２個の機能のみを選択して集積化する場合よりも、無駄がなく効率的になる。そして、ここでは予め第１表面層までを共通化したＩＣチップ２に要求に応じた第２表面層を形成すればよいので、生産性を高められる。
【００４９】
さらに、この例では、３つのうちの２つの付加的機能は、第１発振出力の動作・非動作機能及び温度電圧出力機能とし、第２発振出力機能は排除する。したがって、第１発振出力の動作・非動作機能は第２形態の動作・非動作入力端子ed2からの信号によって第１発振出力Ｖout1を停止させることができる。これにより、ＶＣ−ＴＣＸＯの動作を直接的に停止するので省電力化を促進できる。
【００５０】
（他の事項）
上記実施形態では付加的機能として第２発振出力機能、動作・非動作機能及び温度電圧出力機能の３つを予め有するとしたが、これに限らず、例えば水晶振動子の周波数温度特性等に関する温度情報出力機能を有してもよい（特許文献１参照）。この場合、温度情報出力機能を付加して４つに付加的機能を予め有しても、不要な付加的機能（例えば第２発振出力機能）を排除して３つの機能としてもよく、第２表面層の最終的なＩＣ端子端子を８個とすればよい。
【００５１】
また、容器本体１は凹状としてＩＣチップ２及び水晶片３を収容して密閉封入したが、例えば断面Ｈ状として一方の凹部に水晶片３を収容して密閉封止し、他方の凹部にＩＣチップ２を収容して開口端面に実装端子を形成する場合でも同様に適用できる。この場合、水晶片３を密閉封入した水晶振動子の底面にＩＣチップ２を収容した実装基板を接合した場合でも同様である。但し、実施形態での凹状とした場合には水晶片３の一端部を保持する内壁段部によってＩＣチップ２を収容する内底面が小さくなるので、Ｈ状とした場合よりも適する。
【符号の説明】
【００５２】
１ 容器本体、２ ＩＣチップ、３ 水晶片、４ カバー、５ 水晶保持端子、６ 回路端子、７ 実装端子、８ 励振及び引出電極、９ 導電性接着剤、１０ ＶＣ−ＴＣＸＯ、１１ 温度センサ、１２ 緩衝増幅器、１３ ＩＣ端子、１４ バンプ、１５ 絶縁膜。
【技術分野】
【０００１】
本発明は表面実装用とした電圧制御型の温度補償水晶発振器（所謂ＶＣ−ＴＣＸＯ）を技術分野とし、特に多機能化した小型な水晶発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
水晶発振器の中でもＶＣ−ＴＣＸＯ１０は水晶振動子の周波数温度特性を補償し、例えばＡＦＣ回路からの電圧によって発振周波数を公称値（公称周波数）に維持する。これにより、環境変化を伴う携帯電話等の通信機器に周波数の基準源として適用される。近年では、ユーザーの要求も多様化し、例えば携帯電話では動作・非動作機能（発振出力のON・OFF）を有するＰＬＬ用の基準信号源及びクロック信号源としての出力端子を別個に備えて多機能化したものがある。
【０００３】
（従来技術の一例）
第５図は一従来例を説明する水晶発振器（ＶＣ−ＴＣＸＯ１０）の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）はカバーを除く内底面の平面図、同図（ｃ）は外底面の図である。
【０００４】
水晶発振器は、例えば積層セラミックからなる凹状とした容器本体１にＩＣチップ２と水晶片３とを収容し、金属カバー４を接合して密閉封入してなる。容器本体１は凹部の内壁段部に一対の水晶保持端子５を、内底面に回路端子６を、外底面に実装端子７を有する。水晶保持端子５は回路端子６中の水晶端子に、水晶端子を除く回路端子６は外底面の実装端子７に図示しない貫通電極を含む導電路によって電気的に接続する。
【０００５】
ＩＣチップ２は容器本体１の内底面に例えば図示しないバンプを用いた超音波熱圧着によって固着される（所謂フリップチップボンディング）。水晶片３は両主面に励振電極８ａを有し、一端部両側に引出電極８ｂを延出する（第６図）。引出電極８ｂの延出した水晶片３の一端部両側を内壁段部の水晶保持端子５に導電性接着剤９によって固着する。そして、容器本体１の開口端面に設けられた図示しない金属リングに例えばシーム溶接によって金属カバー４を接合し、水晶片３（及びＩＣチップ２）が密閉封入される。なお、水晶片３が密閉封入された状態で水晶振動子あるいは水晶ユニットと呼ばれる。
【０００６】
（基本的回路構成）
第７図中に示すＶＣ−ＴＣＸＯ１０の基本的な回路構成はＩＣチップ２内に集積化され、図示しない電圧制御型の発振回路及び温度補償機構を有する。すなわち、制御電圧によって発振周波数が制御される第１発振出力機能と温度補償機能との基本的機能を有する。発振回路は外付けの水晶振動子（水晶片３）とともに形成され、制御電圧の印加される図示しない電圧可変容量素子（バリキャップダイオード等）を発振閉ループ内に挿入して電圧制御型とする。制御電圧は例えば周波数自動制御（ＡＦＣ）回路からのＡＦＣ電圧とし、これを電圧可変容量素子に印加して公称周波数に一致させる。
【０００７】
温度補償機構は少なくとも周囲温度を検出する例えばリニア抵抗として温度に応答した検出電圧を生ずる温度センサ１１を含み、これによる温度補償電圧を例えば前述の電圧可変容量素子に印加する。そして、特に水晶振動子の周波数温度特性に起因した発振周波数の変化を相殺して温度補償する。
【０００８】
なお、温度補償電圧は発振回路の動作中常に供給され、ＡＦＣ電圧は水晶発振器の搭載される携帯電話に組み込まれたＡＦＣ回路から必要時に供給される。そして、温度補償機構に対する温度補償データは基本的機能の実装端子７（Ｖcc、Ｖout、GND、Ｖafc）を用いて書き込まれる。また、基本的機能の実装端子７は、第５図（ｃ）での左斜め上を起点として時計回りに電源、第１発振出力、アース、制御電圧例えばＡＦＣ入力端子（Ｖcc、Ｖout、GND、Ｖafc）の順になる。
【０００９】
（ＶＣ−ＴＣＸＯ１０の多機能化）
そして、多機能化の場合には、例えばＶＣ−ＴＣＸＯ１０の発振出力を並列分岐し、第１及び第２緩衝増幅器１２（ａｂ）を経て第１出力Ｖout1及び第２発振出力Ｖout2とする。緩衝増幅器１２は第１及び第２発振出力Ｖout1、Ｖout2間での相互干渉による波形歪み等を防止する。
【００１０】
ここでは、第１及び第２発振出力Ｖout1、Ｖout2はいずれもクリップドサイン波とし、第１発振出力Ｖout1は通常の例えば受信周波数を中間周波数にする際のＰＬＬによるシンセサイザの基準信号源とし、第２発振出力Ｖout2は常時出力としてベースバンド用のクロック源とする。そして、第１緩衝増幅器１２ａには例えばＰＬＬ回路の間欠動作に対応した動作・非動作信号（Ｖed）が印加され、第１発振出力Ｖout1をＯＮ・ＯＦＦする動作・非動作機能を有する。なお、動作・非動作信号は第１緩衝増幅器１２ａのベースや電源ラインのスイッチに印加される。また、動作・非動作機能はクロック用発振器でのスタンバイ機能に相当し、省電力化を目的とする。
【００１１】
さらに、温度補償機構の温度センサ１１による検出温度電圧を温度情報として出力し、例えば外部回路の温度補償用として必要に応じて利用される。これにより、ＶＣ−ＴＣＸＯ１０の基本的機能に対して、第２発振出力機能、動作・非動作機能及び温度電圧出力機能の付加的機能が追加される。
【００１２】
これらのことから、ＩＣチップ２の一主面（回路形成面）には、第８図に示したように、ＩＣ端子１３として、水晶端子Ｘ1、Ｘ2、電源端子Ｖcc、第１発振出力端子Ｖout1、ＡＦＣ入力端子Ｖafc、アース端子GNDの基本的ＩＣ端子１３ａ以外に、第２発振出力端子Ｖout2、動作・非動作入力端子Ｖed、温度出力端子Ｖtsensの付加的ＩＣ端子１３ｂの計９個が設けられる「同図（ａ）」。この場合、各端子は長辺方向に沿った両側に設けられ、対称性を維持するダミー端子（ＮＣ）を設けて計１０個とする「第８図（ｂ）」。
【００１３】
なお、図中では、基本的ＩＣ端子及び付加的ＩＣ端子の符号１３ａ及び１３ｂは便宜的に省略され、ＩＣ端子は全て符号１３としている。また、これに準じた基本的及び付加的実装端子７ａ、７ｂ、さらには基本的及び付加的ＩＣ中間端子１３ａ′、１３ｂ′も図中では省略され、実装端子及びＩＣ中間端子は全て符号７、１３′としている。
【００１４】
なお、容器本体１の内底面に形成される前述した回路端子６はこれらのＩＣ端子１３に対応して形成される。そして、水晶端子Ｘ1、Ｘ2を除き、貫通電極（スルーホール）等を含む配線路（回路パターン）によって容器本体１の外底面に設けた各実装端子７と電気的に接続する。但し、実装端子７のアース端子GNDは２個として計８個とし、対称性を維持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００３−３２４３１８号公報
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】超小型表面実装 VC-TCXO モジュール(型名DSA222MAA) 大真空発行のカタログ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
（従来技術の問題点）
しかしながら、上記構成の水晶発振器（ＶＣ−ＴＣＸＯ１０）では、小型化が進行するほど、例えば平面外形が3.2×2.5ｍｍや2.5×2.0ｍｍから例えば2.0×1.6ｍｍ（いずれも既成規格寸法）以下になると、アース端子７（GND）を１個としても全て（計７個）の実装端子７（Ｖcc、Ｖout1、Ｖout2、Ｖafc、Ｖstv、GND）を形成することが困難になる。
【００１８】
そして、容器本体１の平面外形を小さくすることから、ＩＣチップのサイズも小さくする必要がある。この場合、通常では、第９図に示したように、容器本体１の内底面の回路端子６はＩＣ端子１３よりも大きくし、超音波熱圧着時のバンプ１４の位置ズレを防止する。しかし、上記例ではＩＣ端子１３に対応した回路端子６を計１０端子とするので、2.0×1.6ｍｍとした平面外形の内底面には形成することも困難になる問題があった。
【００１９】
また、この例では、ＶＣ−ＴＣＸＯ１０としての通常の基本的機能以外に、ＰＬＬ用の基準信号源とする第１発振出力Ｖoutの動作・非動作機能、第２発振出力機能（クロック機能）、及び検出温度電圧の温度電圧出力機能の３つの付加的機能を備える。しかし、現実には、これらの３つの付加的機能うち、例えばいずれか一つの機能、あるいはいずれか二つの機能のみを必要とする場合が多い。
【００２０】
そして、例えば基準信号源としての第１発振出力機能及びその動作・非動作機能と温度電圧出力機能のみを必要とした場合には、省電力化を阻害する問題があった。すなわち、上記例では、第１及び第２発振出力機能を有し、第２発振出力（クロック信号）Ｖout2は第１発振出力Ｖout1（基準信号）から分岐して得る。したがって、ＶＣ−ＴＣＸＯ１０の動作を停止すると、第１発振出力Ｖout2のみならず、第２発振出力Ｖout2も得られなくなる。
【００２１】
このことから、上記例ではＶＣ−ＴＣＸＯ１０自体の動作は継続し、第１発振出力Ｖout1の第１緩衝増幅器１２ａの動作を停止させて第１発振出力の動作・非動作機能とする。このため、第２発振出力機能を不要とした場合でも、第１発振出力の動作・非動作機能はＶＣ−ＴＣＸＯ１０自体の動作が継続するので、省電力化を阻害する問題があった。
【００２２】
（発明の目的）
本発明は小型化を促進するとともに必要に応じた機能を選択的に構成し、さらには省電力化に適した多機能型の水晶発振器（ＶＣ−ＴＣＸＯ１０）を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
（着目点）
本発明は、上記構成の水晶発振器では、前述したようにＶＣ−ＴＣＸＯ１０としての通常の基本的機能以外に、第１発振出力（基準信号）の動作・非動作機能、第２発振出力機能（クロック機能）、及び温度電圧出力機能の３つの付加的機能を備えるものの、いずれか一つの機能、あるいはいずれか二つの機能のみを必要とする場合が多い点に着目した。
【００２４】
（構想点）
そこで、本発明は、動作・非動作、クロック及び温度電圧出力機能に対応した３つの付加的実装端子７、即ち動作・非動作入力端子Ｖed、第２発振出力端子（クロック端子）Ｖout2及び温度出力端子のいずれか一つを排除して２端子として、ＶＣ−ＴＣＸＯ１０の本来の基本的実装端子７（Ｖcc、Ｖout1、Ｖafc、GND）の４端子と合わせて６端子とする。
【００２５】
この場合、動作・非動作、第２発振出力及び温度電圧出力機能のうち不要な機能をＩＣチップ２から排除することも考えられた。しかし、この場合には、それぞれに対応したＩＣチップ２を形成する必要があることから、基本的にはＩＣチップ２の基本構成は代えずに共通化し、ＩＣチップ２の表層パターンのみを変更して対応するとした。
【００２６】
（解決手段）
本発明は、特許請求の範囲（請求項１）に示したように、以下の構成とする。
すなわち、ＩＣチップと水晶片とを容器本体に収容して少なくとも水晶片を密閉封入し、前記容器本体の平面視矩形状とした外底面に前記ＩＣチップと電気的に接続した実装端子を備え、
前記ＩＣチップは発振閉ループ内に制御電圧の印加される電圧可変容量素子を挿入した第１発振出力機能及び前記水晶片に起因した周波数温度特性を補償する少なくとも温度センサを有した温度補償機能からなる基本的機能と、前記基本機能以外の第２発振出力機能、第１発振出力の動作・非動作機能及び温度電圧出力機能からなる付加的機能とを有するとともに、
前記ＩＣチップの回路形成面となる一主面にはＩＣ端子を有し、前記ＩＣ端子は少なくとも前記基本的機能に対応した一対の水晶端子、電源端子、第１発振出力端子、制御電圧入力端子及びアース端子からなる基本的ＩＣ端子と、前記付加的機能に対応した付加的ＩＣ端子とを有し、
前記実装端子は前記基本的ＩＣ端子のうちの一対の水晶端子を除く電源端子、第１発振出力端子、制御電圧入力端子及びアース端子に電気的に接続した基本的実装端子と、前記付加的機能に対応して電気的に接続した付加的実装端子とを有する電圧制御型とした温度補償水晶発振器において、
前記ＩＣチップの付加的ＩＣ端子は２個とし、前記付加的ＩＣ端子の２個は前記第２発振出力機能、第１発振出力の動作・非動作機能及び温度電圧出力機能のうちのいずれか２個と前記回路形成面の表面層の回路パターンの変更によって選択的に接続され、
前記基本的実装端子は前記容器本体の外底面の４角部として、前記付加的ＩＣ端子の２個と接続する付加的実装端子の２個は前記外底面の対向する長辺の中央部に設けた構成とする。
【発明の効果】
【００２７】
このような構成であれば、容器本体の外底面の実装端子は基本的機能に対応した基本的実装端子、即ち、電源端子、第１発振出力端子、制御電圧入力端子及びアース端子の４個と、必要に応じて選択される付加的実装端子の２個との計６個となる。したがって、従来例での７個に比較して１個少なくなって、外底面の対向する長辺に３個ずつとして配置できるので、高機能化を維持して小型化を促進する。
【００２８】
また、付加的機能を付加しても、基本的実装端子（電源端子、第１発振出力端子、制御電圧入力端子及びアース端子）を従来同様に外底面の４角部とする。したがって周波数の調整や測定等を含め、例えばＩＣチップ内の温度補償機能に対して温度補償データを書き込む場合、４角部の基本的実装端子をそのまま用いるので、新たな冶具を製作する必要がなくなる。
【００２９】
さらに、ＩＣチップは付加的機能として、第２発振出力機能、動作・非動作機能及び温度電圧出力機能のすべてを基本的に有し、回路形成面の回路パターンを変更することによって、必要な２個の機能に対応した付加的ＩＣ端子を形成できる。したがって、第２発振出力機能、動作・非動作機能及び温度電圧出力機能のうちの２個の機能のみを選択して集積化する場合よりも、無駄がなく効率的になる。
【００３０】
（請求項１の引用項）
本発明の請求項２では、請求項１において、前記ＩＣチップは前記基本的ＩＣ端子と付加的ＩＣ端子とを第１絶縁膜上の第１表面層に有し、前記基本的ＩＣ端子と前記付加的ＩＣ端子のうちのいずれか２個の付加的ＩＣ端子とを前記第１表面層を覆う絶縁膜上となる第２表面層に電気的に延出する。これにより、請求項１での構成を明確にするとともに、予め第１表面層までを共通化したＩＣチップを用いて、要求に応じた第２表面層を形成すればよいので、生産性を高められる。
【００３１】
本発明の請求項３では、請求項１において、前記付加的機能のうちの第２発振出力機能を不要とした場合、前記第１発振出力機能の動作・非動作機能は前記第１発振出力機能への電源の供給又は停止による。これにより、第１発振出力機能を非動作とするときは電源を直接に停止するので、省電力化を促進できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態を説明する水晶発振器（ＶＣ−ＴＣＸＯ）の図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は内底面の、同図（ｃ）は外底面の平面図である。
【図２】本発明の一実施形態を説明するＶＣ−ＴＣＸＯの特にＩＣチップ内の回路ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態を説明するＩＣチップの図で、同図（ａ）は第１表面層の平面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面図、同図（ｃ）はＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の一実施形態を説明するＩＣチップの図で、同図（ａ）は第２表面層の平面図、同図（ｂ）はＡ′−Ａ′断面図、同図（ｃ）はＢ′−Ｂ′断面図である。
【図５】従来例を説明するＶＣ−ＴＣＸＯの図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は内底面の、同図（ｃ）は外底面の平面図である。
【図６】従来例を説明する水晶片の平面図である。
【図７】従来例を説明する多機能化したＶＣ−ＴＣＸＯの特にＩＣチップ内の回路ブロック図である。
【図８】従来例を説明する図で、同図（ａｂ）ともにＩＣチップの回路形成面（一主面）の平面図である。
【図９】従来例の超音波熱圧着による接合を示す容器本体の一部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明による水晶発振器の一実施形態を第１図（断面図、内底面及び外底面の平面図）及び第２図（ＩＣチップ内の回路ブロック）によって説明する。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。
【００３４】
水晶発振器は前述したように温度補償機能を有して電圧制御型とした基本的機能及び付加的機能を備えたＶＣ−ＴＣＸＯ１０とする。そして、凹状とした容器本体１の内底面のここでは８個とした回路端子６にＩＣチップ２の回路形成面のＩＣ端子１３を、内壁段部の水晶保持端子５に引出電極８ｂの延出した水晶片３の一端部両側を固着し、金属カバー４を接合して密閉封入される。なお、容器本体１の内底面の回路端子６はＩＣ端子１３よりも大きく、ＩＣチップ２はバンプを用いた超音波熱圧着によって固着される。
【００３５】
容器本体１の外底面には、基本的実装端子７としての電源端子Ｖcc、第１発振出力端子Ｖout1、アース端子GND、ＡＦＣ入力端子Ｖafcを時計回りとして４角部に有する。そして、ここでは、第２発振出力端子Ｖout2、動作・非動作入力端子Ｖed1又はＶed2、温度出力端子のいずれか２個とした付加的実装端子７を対向する各長辺の中央部に有し、計６個の実装端子７とする。これらの基本的実装端子７ａ（Ｖcc、Ｖout1、Ｖafc、GND）及び付加的実装端子ｂの２個はこれらに対応した内底面の回路端子６と電気的に接続する。
【００３６】
ＩＣチップ２は、前述のように、外付けの水晶振動子（水晶片３）とともにＶＣ−ＴＣＸＯ１０とする基本構成としての電圧制御型の発振回路及び温度センサ１１に基づく温度補償機構を集積化する。これにより、例えばＡＦＣ電圧とした制御電圧Ｖafcによって発振周波数が制御される第１発振出力機能と、温度センサ１１による検出温度電圧Ｖtsensに対応した温度補償電圧によって周波数温度特性を補償する温度補償機能との基本的機能を有する。
【００３７】
そして、ＶＣ−ＴＣＸＯ１０の付加的機能として第２発振出力機能、動作・非動作機能及び温度電圧出力機能を予め有する。具体的には、前述同様に、第２発振出力機能はＶＣ−ＴＣＸＯ１０の本来の第１発振出力Ｖout1を分岐し、干渉防止を目的としてそれぞれに第１及び第２緩衝増幅器１２（ａｂ）を接続して第１及び第２発振出力Ｖout1、Ｖout2を得る。
【００３８】
第１発振出力Ｖout1の動作・非動作機能は第１及び２形態を有し、第１形態は前述のように第１動作・非動作入力端子Ｖed1からの信号によって第１緩衝増幅器１２ａをＯＮ・ＯＦＦ（動作又は停止）する。新たに追加された第２形態は第２動作・非動作端子Ｖed2からの信号によってＶＣ−ＴＣＸＯ１０をＯＮ・ＯＦＦする。温度電圧出力機能は前述のように、温度補償機構のうちの温度センサ１１の検出温度電圧Ｖtsensをそのまま出力する。
【００３９】
これらに伴い、第３図（平面図及び断面図）に示したように、ＩＣチップ２の回路形成面における第１絶縁膜（酸化膜）１５ａ上の第１表面層には、ＩＣ中間端子１３′として、一対の水晶端子（Ｘ1、Ｘ2）を含む基本的ＩＣ中間端子１３ａ′（Ｖcc、Ｖout1、Ｖafc、GND）、及び付加的ＩＣ中間端子１３ｂ′（Ｖout2、Ｖed1、Ｖed2、Ｖtsns）の計１０個が長辺に沿った一組の対向辺に５個ずつとして均等に形成される。
【００４０】
そして、ここでは、第１表面層上に形成した第２絶縁膜（樹脂膜）１５ｂ上の第２表面層に水晶中間端子１３ａ′（Ｘ1、Ｘ2）を含む基本的本ＩＣ中間端子１３ａ′（（Ｖcc、Ｖout1、Ｖafc、GND）と付加的ＩＣ端子１３ｂ′（Ｖout2、Ｖed1、Ｖed2、Ｖtsns）のうちの必要とされる２端子とを電気的に延出（導出）して最終的な基本的ＩＣ端子１３ａ及び付加的ＩＣ端子１３ｂの計８個を形成する。例えば付加的機能のうちの第２発振出力機能を不要として、第１発振出力Ｖout1の動作・非動作機能と温度電圧出力機能を要求された場合には次にする。
【００４１】
すなわち、第１表面層の水晶端子Ｘ1、Ｘ2を含む基本的ＩＣ中間端子１３ａ′（Ｖcc、Ｖout1、Ｖafc、GND）と、付加的ＩＣ中間端子１３ｂのうちの動作・非動作入力中間端子１３ｂ′（ここではＶed2）及び温度出力中間端子１３ｂ′（Ｖtsens）とを第２表面層に延出してＩＣ端子１３を形成する。この場合、基本的ＩＣ端子１３ａは基本的実装端子７ａと同様に時計回りにＶcc、Ｖout1、GND、Ｖafcの順とする。そして、この例では、水晶中間端子１３ａ′（Ｘ1、Ｘ2）は一端側に、付加的ＩＣ端子１３ｂ′（Ｖout2、Ｖed1、Ｖed2、Ｖtsns）は基本的ＩＣ中間端子１３ａ′の間とする。
【００４２】
そして、これらのＩＣ端子１３に対応して形成された容器本体１の内底面の回路端子６（８個）にバンプを用いた超音波熱圧着によって固着して電気的・機械的に接続する。但し、回路端子６は前述のようにＩＣ端子１３よりも大きい。これにより、水晶端子Ｘ1、Ｘ2をを除く各回路端子６は容器本体１の外底面の４角部の基本的実装端子７ａ（Ｖcc、Ｖout1、GND、Ｖafc）、及び長辺の中央部となる付加的実装端子７ｂとしての動作・非動作入力端子１３（Ｖed2）及び温度出力端子（Ｖtsens）と電気的に接続する。
【００４３】
このような構成であれば、ＩＣチップ２には予め基本的機能としての電圧制御による第１発振出力機能及び温度補償機能に加え、付加機能としての第２発振出力機能、第１発振出力Ｖout1の動作・非動作機能及び温度電圧出力機能を集積化する。そして、ＩＣチップ２の第１表面層にこれらの基本的機能及び付加的機能用のＩＣ中間端子１３′の計１０個が形成される。
【００４４】
さらに、この例では、基本的機能に対応した水晶端子Ｘ1、Ｘ2を含む基本的ＩＣ端子１３ａ（Ｖcc、Ｖout1、GND、Ｖafc）の６個と、３つの付加的機能のうちの２つの機能に対応した付加的ＩＣ端子１３ｂの２個との計８個をＩＣチップ２の第２表面層に導出する。そして、ＩＣチップ２の長辺方向に沿った両側にＩＣ端子１３の４個ずつを形成する。
【００４５】
この場合、従来例でのＩＣチップ２の両側に５個ずつのＩＣ端子１３を形成した場合よりも、本実施例ではＩＣ端子１３の間隔を広げられる。これにより、容器本体１の内底面に形成する回路端子６をＩＣ端子１３よりも大きく形成できる。したがって、ＩＣチップ２を容器本体１の内底面に超音波熱圧着する際、ＩＣ端子１３に設けたバンプを回路端子６上に位置決めする際の許容範囲（クリアランス）を確保し、確実に接合できる。
【００４６】
そして、容器本体１の外底面の実装端子７は水晶端子Ｘ1、Ｘ2を除く基本的機能に対応した基本的実装端子７ａ（Ｖcc、Ｖout1、GND、Ｖafc）の４個と、付加的実装端子７ｂの２個との計６個となる。したがって、従来例での７個に比較して１個少なくなって、外底面の対向する長辺に３個ずつとして配置できるので、高機能化を維持して小型化を促進する。
【００４７】
この場合、付加的機能を付加しても、基本的実装端子７（Ｖcc、Ｖout1、GND、Ｖafc）を従来同様に時計回りとして外底面の４角部とする。したがって周波数の調整や測定等を含め、例えばＩＣチップ２内の温度補償機構に対して温度補償データを書き込む場合、４角部の基本的実装端子７をそのまま用いるので、新たな冶具を製作する必要がなくなる。
【００４８】
また、ＩＣチップ２は付加的機能として、第２発振出力機能、動作・非動作機能及び温度電圧出力機能のすべてを基本的に有し、回路形成面の回路パターンを変更することによって、必要な２個の機能に対応した付加的ＩＣ端子１３ｂを形成できる。したがって、第２発振出力機能、動作・非動作機能及び温度電圧出力機能のうちの２個の機能のみを選択して集積化する場合よりも、無駄がなく効率的になる。そして、ここでは予め第１表面層までを共通化したＩＣチップ２に要求に応じた第２表面層を形成すればよいので、生産性を高められる。
【００４９】
さらに、この例では、３つのうちの２つの付加的機能は、第１発振出力の動作・非動作機能及び温度電圧出力機能とし、第２発振出力機能は排除する。したがって、第１発振出力の動作・非動作機能は第２形態の動作・非動作入力端子ed2からの信号によって第１発振出力Ｖout1を停止させることができる。これにより、ＶＣ−ＴＣＸＯの動作を直接的に停止するので省電力化を促進できる。
【００５０】
（他の事項）
上記実施形態では付加的機能として第２発振出力機能、動作・非動作機能及び温度電圧出力機能の３つを予め有するとしたが、これに限らず、例えば水晶振動子の周波数温度特性等に関する温度情報出力機能を有してもよい（特許文献１参照）。この場合、温度情報出力機能を付加して４つに付加的機能を予め有しても、不要な付加的機能（例えば第２発振出力機能）を排除して３つの機能としてもよく、第２表面層の最終的なＩＣ端子端子を８個とすればよい。
【００５１】
また、容器本体１は凹状としてＩＣチップ２及び水晶片３を収容して密閉封入したが、例えば断面Ｈ状として一方の凹部に水晶片３を収容して密閉封止し、他方の凹部にＩＣチップ２を収容して開口端面に実装端子を形成する場合でも同様に適用できる。この場合、水晶片３を密閉封入した水晶振動子の底面にＩＣチップ２を収容した実装基板を接合した場合でも同様である。但し、実施形態での凹状とした場合には水晶片３の一端部を保持する内壁段部によってＩＣチップ２を収容する内底面が小さくなるので、Ｈ状とした場合よりも適する。
【符号の説明】
【００５２】
１ 容器本体、２ ＩＣチップ、３ 水晶片、４ カバー、５ 水晶保持端子、６ 回路端子、７ 実装端子、８ 励振及び引出電極、９ 導電性接着剤、１０ ＶＣ−ＴＣＸＯ、１１ 温度センサ、１２ 緩衝増幅器、１３ ＩＣ端子、１４ バンプ、１５ 絶縁膜。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣチップと水晶片とを容器本体に収容して少なくとも水晶片を密閉封入し、前記容器本体の平面視矩形状とした外底面に前記ＩＣチップと電気的に接続した実装端子を備え、
前記ＩＣチップは発振閉ループ内に制御電圧の印加される電圧可変容量素子を挿入した第１発振出力機能及び前記水晶片３に起因した周波数温度特性を補償する少なくとも温度センサを有した温度補償機能からなる基本的機能と、前記基本機能以外の第２発振出力機能、第１発振出力の動作・非動作機能及び温度電圧出力機能からなる付加的機能とを有するとともに、
前記ＩＣチップの回路形成面となる一主面にはＩＣ端子を有し、前記ＩＣ端子は少なくとも前記基本的機能に対応した一対の水晶端子、電源端子、第１発振出力端子、制御電圧入力端子及びアース端子からなる基本的ＩＣ端子と、前記付加機能に対応した付加的ＩＣ端子とを有し、
前記実装端子は前記基本的ＩＣ端子のうちの一対の水晶端子を除く電源端子、第１発振出力端子、制御電圧入力端子及びアース端子に電気的に接続した基本的実装端子と、前記付加的機能に対応して電気的に接続した付加的実装端子とを有する電圧制御型とした温度補償水晶発振器において、
前記ＩＣチップの付加的ＩＣ端子は２個とし、前記付加的ＩＣ端子の２個は前記第２発振出力機能、第１発振出力の動作・非動作機能及び温度電圧出力機能のうちのいずれか２個と前記回路形成面の表面層の回路パターンの変更によって選択的に接続され、
前記基本的実装端子は前記容器本体の外底面の４角部として、前記付加的ＩＣ端子の２個と接続する付加的実装端子の２個は前記外底面の対向する長辺の中央部に設けたことを特徴とする電圧制御型の温度補償水晶発振器。
【請求項２】
請求項１において、前記ＩＣチップは前記基本的ＩＣ端子と付加的ＩＣ端子とを第１絶縁膜上の第１表面層に有し、前記基本的ＩＣ端子と前記付加的ＩＣ端子のうちのいずれか２個の付加的ＩＣ端子とを前記第１表面層を覆う絶縁膜上となる第２表面層に電気的に延出した電圧制御型の温度補償水晶発振器。
【請求項３】
請求項１において、前記付加的機能のうちの第２発振出力機能を不要とした場合、前記第１発振出力機能の動作・非動作機能は前記第１発振出力機能を直接に動作又は停止とした電圧制御型の温度補償水晶発振器。
【請求項１】
ＩＣチップと水晶片とを容器本体に収容して少なくとも水晶片を密閉封入し、前記容器本体の平面視矩形状とした外底面に前記ＩＣチップと電気的に接続した実装端子を備え、
前記ＩＣチップは発振閉ループ内に制御電圧の印加される電圧可変容量素子を挿入した第１発振出力機能及び前記水晶片３に起因した周波数温度特性を補償する少なくとも温度センサを有した温度補償機能からなる基本的機能と、前記基本機能以外の第２発振出力機能、第１発振出力の動作・非動作機能及び温度電圧出力機能からなる付加的機能とを有するとともに、
前記ＩＣチップの回路形成面となる一主面にはＩＣ端子を有し、前記ＩＣ端子は少なくとも前記基本的機能に対応した一対の水晶端子、電源端子、第１発振出力端子、制御電圧入力端子及びアース端子からなる基本的ＩＣ端子と、前記付加機能に対応した付加的ＩＣ端子とを有し、
前記実装端子は前記基本的ＩＣ端子のうちの一対の水晶端子を除く電源端子、第１発振出力端子、制御電圧入力端子及びアース端子に電気的に接続した基本的実装端子と、前記付加的機能に対応して電気的に接続した付加的実装端子とを有する電圧制御型とした温度補償水晶発振器において、
前記ＩＣチップの付加的ＩＣ端子は２個とし、前記付加的ＩＣ端子の２個は前記第２発振出力機能、第１発振出力の動作・非動作機能及び温度電圧出力機能のうちのいずれか２個と前記回路形成面の表面層の回路パターンの変更によって選択的に接続され、
前記基本的実装端子は前記容器本体の外底面の４角部として、前記付加的ＩＣ端子の２個と接続する付加的実装端子の２個は前記外底面の対向する長辺の中央部に設けたことを特徴とする電圧制御型の温度補償水晶発振器。
【請求項２】
請求項１において、前記ＩＣチップは前記基本的ＩＣ端子と付加的ＩＣ端子とを第１絶縁膜上の第１表面層に有し、前記基本的ＩＣ端子と前記付加的ＩＣ端子のうちのいずれか２個の付加的ＩＣ端子とを前記第１表面層を覆う絶縁膜上となる第２表面層に電気的に延出した電圧制御型の温度補償水晶発振器。
【請求項３】
請求項１において、前記付加的機能のうちの第２発振出力機能を不要とした場合、前記第１発振出力機能の動作・非動作機能は前記第１発振出力機能を直接に動作又は停止とした電圧制御型の温度補償水晶発振器。
【図２】
【図７】
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図７】
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２０５５６３（Ｐ２０１１−２０５５６３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７３０７７（Ｐ２０１０−７３０７７）
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
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